GH3128 镍基变形高温合金 中国牌号：GH3128/GH128/红星11号 一、GH3128 概述 GH3128是以钨、钼固溶强化并用硼、铈、锆强化晶界的镍基合金，具有高的塑性，较高的持久蠕变强度以及良好的抗氧化性和冲压、焊接等性能。其综合性能优于GH3044和GH3536等同类镍基固溶合金。适合于制造在950℃下长期工作的航空发动机的燃烧室火焰筒、加力燃烧室壳体、调节片及其他高温零、部件，主要产品为冷轧薄板，也可供应热轧板、棒材、锻件、丝材和管材。 1.1 GH3128 材料牌号 GH3128(GH128，红星11号) 1.2 GH3128 相近牌号 1.3 GH3128 材料的技术标准 1.4 GH3128 化学成分 见表1-1。 表1-1 % C Cr Ni W Mo Al Ti Fe B Zr Ce Mn Si P S 不大于 ≤0.05 19.0～22.0 余量 7.5～9.0 7.5～9.0 0.40～0.80 0.4～0.80 0.2 0.005 0.06 0.05 0.50 0.80 0.013 0.013 注：B、Ce、Zr按计算量加入。 1.5 GH3128 热处理制度 交货状态固溶温度为1140～1180℃，空冷。高温性能经1200℃补充固溶处理后进行检验。 1.6 GH3128 品种规格和供应状态 供应的冷轧薄板δ0.8～4.0mm、热轧板δ4～14mm、冷拉焊丝d0.3～10mm。冷轧板和热轧板于固溶和酸洗后供应；焊丝于冷拉、半硬或固溶和酸洗状态供应。 1.7 GH3128 熔炼和铸造工艺 非真空或真空感应炉加电渣重熔。 1.8 GH3128 应用概况与特殊要求 合金适用于制造在950℃以下工作的航空发动机燃烧室和加力燃烧室零部件，使用效果良好。 二、GH3128 物理及化学性能 2.1 GH3128 热性能 2.1.1 GH3128(GH128) 熔化温度范围 1340～1390℃[1]。 2.1.2 GH3128(GH128) 热导率 见表2-1。 表2-1[2] θ/℃ 18～100 18～200 18～300 18～400 18～500 18～600 18～700 18～800 18～900 18～1000 α/10-6℃-1 11.25 11.86 12.68 12.80 13.37 13.68 14.46 15.19 15.66 16.29 2.1.3 GH3128 线膨胀系数 见表2-2。 2.1.4 GH3128 热扩散率 见表2-3。 表2-2[2] θ/℃ 18～100 18～200 18～300 18～400 18～500 18～600 18～700 18～800 18～900 18～1000 α/10-6℃-1 11.25 11.86 12.68 12.80 13.37 13.68 14.46 15.19 15.66 16.29 2.2 GH3128密度 ρ=8.81g/cm3[2]。 2.3 GH3128电性能 电性阻率表2-4。 2.4 GH3128磁性能 合金无磁性[3]。 表2-3[2] θ/℃ 25 100 200 300 400 500 600 700 800 900 Q/（10-6m2/S）） 2.30 2.49 2.78 3.08 3.39 3.69 3.88 4.16 3.92 4.16 表2-4[2] θ/℃ 17 850 900 950 1000 1050 1100 1150 p/（10-6Ω.M）） 1.37 1.42 1.39 1.40 1.39 1.38 1.38 1.39 2.5 GH3128化学性能 2.5.1 GH3128抗氧化性能 合金在空气介质中试验100h后的氧化速率见表2-5。 表2-5[1] θ/℃ 900 1000 1100 氧化速率/（g/(m2·h）） 0.055 0.236 0.269 2.5.2 耐腐蚀性能 海洋性燃气腐蚀性能见表2-6。 表2-6[3] 试验制度 试样尺寸/mm 失重/(mg/cm2) 宏观检查 900℃，27h 1.5×15×30 2.2 表面完好 注：试验条件是空气与燃料之比为39：1，盐氛浓度为106×10-6，燃料为0号柴油。三、GH3128力学性能 GH3128标准规定的性能见表3-1。 表3-1品种 试样状态 θ/℃ 拉伸性能 持久性能 σb/MPa δ5/% σ/MPa δ/mm t/h δ5/% 不小于 热轧板 交货状态 20 735 40 - - - - 交货状态＋1200℃，空冷 950 175 40 - - - - 冷轧薄板 交货状态 20 735 40 - - - - 交货状态＋1200℃，空冷 950 175 40 规范Ⅰ 54 >1.2 ≤1.2 ≥23 ≥20 实测 实测 规范Ⅱ 39 ≥1.5 <1.5～1.0 ≤1.0 ≥100 ≥80 ≥70 实测 实测 实测 注：持久性能的初次检验按规范Ⅰ进行。按规范Ⅰ进行检验不合格时，允许按规范Ⅱ重新检验。四、GH3128(GH128) 组织结构 4.1 GH3128相变温度 4.2 GH3128时间-温度-组织转变曲线 μ相的析出曲线见图4-1。 4.3 GH3128合金组织结构 合金在固溶状态为单相奥氏体组织，含有少量细小均匀分布的TiN和M6C。在长期时效过程中析出M6C、μ、αw和M23C6相。μ相的析出温度范围是700～1050℃，较大析出量为3.49%。M23C6相在700～800℃时效后析出，析出量仅为0.14%。aw相是在900℃长期时效后发现的，200h达到析出高峰，其量为0.86%。断续延长时效时间，板出量下降。时效时间对析出量的影响见图4-2。